Cơ chế Cánh đuôi Bung tự động (Mẫu thử nghiệm Proof-of-Concept)

Đây là mẫu thử nghiệm quy mô lớn cho cơ chế giúp các cánh đuôi của tầng thứ hai trong tên lửa 2 tầng bung ra vào vị trí ngay sau khi tách tầng.

Ý tưởng như sau:

Sử dụng hai lò xo xoắn (đặt ở hai bên cánh) để gập và giữ cánh đuôi nằm gọn trong thân tên lửa cho đến khi quá trình tách tầng đầu tiên được kích hoạt bởi lượng thuốc phóng của động cơ tầng một. Khi sự kiện tách tầng diễn ra và tầng thứ hai (nơi gắn các cánh đuôi) tách rời, thế năng tích trữ trong các lò xo sẽ khiến cánh đuôi bung từ vị trí nằm ngang sang vị trí thẳng đứng.

Cơ chế này cho phép các cánh đuôi của tầng thứ hai không bị nhô ra bên ngoài thân tên lửa trong suốt giai đoạn đốt cháy của động cơ tầng một. Điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu suất khí động học, giảm lực cản và giúp tên lửa đạt đến điểm cao nhất (apogee) lớn hơn.

Một điểm đáng chú ý khác trong thiết kế là hai cạnh ở phần dưới của cánh không giống nhau. Một bên được bo tròn, trong khi bên kia có góc vuông hoàn toàn. Thiết kế này giúp cánh chỉ có thể xoay theo một chiều duy nhất. Điều này rất quan trọng vì các cánh sẽ phải chịu lực cản đáng kể sau khi bung ra. Chúng ta cần ngăn chặn lực cản làm cánh xoay quá mức và đẩy ngược trở lại vị trí gập ban đầu (khiến chúng trở nên vô dụng).

Sau khi in, lắp ráp và thử nghiệm, cơ chế hoạt động đúng như tôi mong đợi. Thật tốt. Bây giờ công việc tiếp theo là thu nhỏ cơ chế này lại để có thể lắp vừa vào thân của tên lửa mà nhóm tôi đã thiết kế.

Để kết luận, tôi xin nhắc lại đây chỉ là mẫu thử nghiệm/chứng minh ý tưởng. Tôi tin rằng vẫn còn nhiều cải tiến có thể thực hiện được và tôi sẽ tiếp tục tìm tòi. Nếu mọi người có góp ý hay gợi ý nào, tôi rất sẵn lòng lắng nghe!

• Đây là một phần trong dự án tốt nghiệp ngành kỹ thuật hàng không vũ trụ tại UCLA.